LA LAGUNA DI VENEZIA E IL CAMBIAMENTO

GLOBALE DEL CLIMA

Georg Umgiesser

ISMAR-CNR

Venezia

Il Cambiamento Climatico

• Introduzione

• Osservazioni

• Modelli climatici

• Effetti di inerzia

• Il futuro

IPCC

http://www.ipcc.ch

Introduzione

• Il cambiamento climatico non è solo un problemadell’ambiente, ma anche dello sviluppo economico.

• Questi cambiamenti hanno causato mutamenti neisistemi fisici, biologici e socio-economici e nellasalute umana.

• Il cambiamento climatico avrà un impatto diverso e più severo per i paesi in via di sviluppo. Sarannoessi i più colpiti.

Il Cambiamento ClimaticoOsservazioni

• I dati ci dicono che il clima sta cambiando(media, eventi estremi, variabilità)

• Si sono già verificate modifichenell’atmosfera e nell’oceano (temperatura, livello d’acqua, piogge)

• La maggior parte del riscaldamento degliultimi 50 anni è dovuto all’attività umana

La prima evidenza del cambio climatico

La temperatura superficiale si è alzata

Il livello del mare è cresciuto

Le attività umane hanno cambiato l’atmosfera dalperiodo pre-industriale

La terra senza atmosferaSolar radiation

Long-wave radiation

Incoming radiation: 236 W/m2

Outgoing radiation: 236 W/m2

Average temperature: T = -18°C

L’effetto serraSolar radiation

Long-wave radiation

Average temperature: T = +15°C

Il Cambiamento ClimaticoModelli climatici dell’IPCC

• La temperatura globale si alzerà fra1.4 e 5.8°C.

• Il livello degli oceani crescerà fra0.09 e 0.88metri fra il 1990 e il 2100.

• Questo“trend” continuerà anche dopo che le emissioni si saranno stabilizzate

• Le precipitazioni (e le loro variazioni) aumenteranno

• I ghiacciai e la copertura nevosa si ridurranno

A1: A world of rapid economic growth and rapid introductions of new and more efficienttechnologies

A2: A very heterogenous world with an emphasis on familiy values and local traditions

B1: A world of „dematerialization“ and introduction of clean technologies

B2: A world with an emphasis on localsolutions to economic and environmentalsustainability

IS92a „business as usual“ scenario (1992)

Gli scenari

COCO22 emissions for SRES and stabilisation scenariosemissions for SRES and stabilisation scenarios

Andamento delle emissioni di CO2

Modifiche della temperatura globale

Annual mean temperature change, 2071 to 2100 relative to 1990: Global Average in 2085 = 3.1 oC

Cambiamento della piovosità

Annual mean precipitation change: 2071 to 2100 Relative to 1990

Il Cambiamento ClimaticoEffetti di inerzia

• Per inerzia si intende il perdurare e il ritardaredegli effetti che si verificano dopo che le cause sono state rimosse

• L’inerzia è presente nel clima e nei sistemiecologici e socio-economici

• L’inerzia avrà un effetto molto pronunciato sulcambiamento climatico

• L’impatto sarà non-lineare

Stabilizzazione della concentrazione di CO 2 e della temperatura

L’effetto di inerzia

Il Cambiamento ClimaticoIl futuro

• Il mondo si sta riscaldando. Il responsabile di questomutamento è l’uomo.

• Il surriscaldamento sarà inevitabile se non saranno ridotte le emissioni di gas serra

• La maggior parte del settore socio-economico, del sistemaecologico e della salute umana saranno affetto in modonegativo da questo cambiamento

• I Paesi in via di sviluppo saranno i più colpiti

• Le tecnologie per ridurre i gas serra esistono, ma devonoessere implementate (politica)

La concentrazione di CO2 nel 21esimo secolo saràda 2 a 4 volte superiore al valore dei livelli pre-

industriali

CO2 Concentration in Ice Core Samples andProjections for Next 100 Years

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

Years Before Present

Vostok RecordIPCC IS92a ScenarioLaw Dome RecordMauna Loa Record

Current(2001)

Projected(2100)

0100,000200,000300,000400,000

(BP 1950)

Projected (2100)

Current (2001)

CO

2C

once

ntra

tion

(ppm

v)

I livelli di CO 2durante i prossimi100 anni saranno i più alti degli ultimi

440,000 anni

Le temperature durante il 21esimo secolo saranno significativamentepiù alte di quelle degli ultimi 1000 anni

The change in temperature resulting from the SRES emission scenarios

6

5

4

3

2

1

02000 2020 2040

ScenariosA1BA1TA1FIA2B1B2IS92a (TAR method)

Tem

pera

ture

cha

nge

(OC

)

Years2060 2080 2100

AIIIS92

Bars show the range in 2100produced byseveral models

Proiezioni di temperatura

9

88

9

88

58

19

Il livello cresce più veloce del previsto

Le previsioni del livello del mare

• Le previsioni dell’innalzamento dei livellitengono conto solo dell’effetto sterico(aumento di volume dovuto al riscaldamento)

• Non tengono invece conto dell’aggiunta di acqua proveniente dai ghiaciai e dallecalotte polari

Proiezioni future con l’aggiuntadei ghiacciai

Future sea level (rel. to 1990) basedon IPCC AR4 global temperature projections

Full range: 75 – 190 cm by 2100

Vermeer & Rahmstorf, PNAS 2009

constant rate 3.2 mm/year

Scenarios 2100:

50 – 140 cm (Rahmstorf 2007)

55 – 110 cm (“high end”, Delta Committee 2008)

80 cm = most plausible sea level (Pfeffer et al., 2008)

– 140 cm (2007)

Scenario 2200:

150 – 350 cm (“high end”, Delta Committee 2008)

Scenario 2300:

250 – 510 cm (German Advisory Council on

Global Change, WBGU, 2006)

80 cm = most plausible sea level in 2100(Pfeffer et al., 2008)

Proiezioni a lungo termine

Altri scenari per Venezia

sorgente: Vellinga

EOF1 halosteric thermosteric

Il caso Venezia

• Il futuro di Venezia è strettamente legato al cambiamento globale

• Ci saranno delle differenze regionali e localidell’innalzamento dei mari, ma sarannoinevitabilmente legate all’evoluzioneglobale degli oceani

Acqua Alta a Venezia

Venezia si allaga più di 20 volte l’anno

Cause dell’Acqua Alta

• Alta marea (1.0 m)

• Forte Vento di Scirocco

• Bassa pressione e sessein Adriatico

• Apporto dei fiumi e precipitazioni

• Eventi estremi, intesicome combinazioni di più fattori (es. 4 November, 1966)

Eustatismo e subsidenza

• Subsidenza naturale• Subsidenza antropica

– Peso degli edifici– Estrazione di acqua

dal sottosuolo• Eustatismo

(innalzamento del livellodei mari)

Courtesy of: Laura Carbognin and Paolo Gatto

La città sommersa

1900 2000

In un secolo Venezia ha perso 23 cm

(Camuffo and Sturaro, 2003; www.isac.cnr.it/~microcl/climatologia/canaletto/oscura.htm)

Bellotto painting

77 cm~ 3 mm/a

VENICE

1741-2002

Cambiamenti a periodi molto lunghi

Interventi alle bocche: Il progetto Mose

Malamocco

Il Mose: come funziona

Il caso di altre città

• Anche altre città hanno adottato la strategiadelle barriere mobili

• Come si possono paragonare queste soluzioni con la soluzione del MOSE?

The Venice Barriers (MOSE)

The Venice Barriers (MOSE)

• Construction: 2003-2016 (4 barriers)

• Cost: 5,450 million Euro

• Maintenance: ?

• Closing: 10-20 times a year. With sea level rise much more often

The Thames Barriers

The Thames Barriers

• Construction: 1974-1984

• Cost: £535 million (valued at £1.4 billion at 2007 prices).

• Maintenance: They cost around £8 million a year to maintain and operate

• Closing: The Thames Barrier has been closed 119 times (1983 - October 2011). The Barrier is also closed at least once a month for testing and maintenance purposes.

The Rotterdam Barriers

The Rotterdam Barriers

• Construction: 1991-1997

• Cost: The construction of the barrier cost 450 million Euro.

• Maintenance: ?

• Closing: During the evening of November 8, 2007 the barrier was closed due to a storm surge for the first time. The barrier is closed for testing once a year

The St. Petersburg Barriers

The St. Petersburg Barriers

• Construction: 1980-2011 (length 25 km)

• Cost: The cost of completing the barrier was about $3 billion.

• Maintenance: ?

• Closing: in the 22 years between 1980 and 2002, 46 floods occurred, which is about 2 per year.

The Ems Barrier

Progetti alternativi: Navi Porta

Progetti alternativi: ARCA 2005

The Ems Barrier

• Construction: 1998-2002

• Cost: Estimate Cost of entire Project: ca. € 220 million Euro.

• Maintenance: ?

• Closing: Von Dezember 2005 bis März 2008 wurde das Sperrwerk siebenmal aus Sturmflutgründen geschlossen (2-3 times a year)

Sea Level Rise Science IPCC 2007

However, this does not “…include the full effects of changes in ice sheet flow, because a basis in published literature is lacking…. Larger values cannot be excluded, but understanding of these effects is too limited to assess their likelihood or provide a best estimate or an upper bound for sea level rise.” (IPCC WGI SPM 2007, pg 11)

Difese costiere (Rahmstorf, 2007)Although a full physical understanding of sea-level rise is lacking, the uncertainty in future sea-level rise is probably larger than previously estimated. A rise of over 1 m by 2100 for strong warming scenarios cannot be ruled out, because all that such a rise would require is that the linear relation of the rate of sea-level rise and temperature, which was found to be valid in the 20th century, remains valid in the 21st century. On the other hand, very low sea-level rise values as reported in the IPCC TAR now appear rather implausible in the light of the observational data.

The possibility of a faster sea-level rise needs to be considered when planning adaptation measures, such as coastal defenses, or mitigation measures designed to keep future sea-level rise within certain limits [for example, the 1-m longterm limit proposed by the German Advisory Council on Global Change].

Il Ministero per l'Università e per la Ricerca Scientifica e Tecnologica (MURST) ha incaricato una commissione, sotto la guida del Co.Ri.La, di produrre un report inerente alle opere delMose e all’innalzamento del livello del mare.Il report, « Scenari di crescita del livello del mare per la Laguna di Venezia » (Venice, November 1999), per il 2100 prevedeva a Venezia le seguenti stime:

molto probabile: 16.4 cm

prudente (racommandato per il progetto MoSE): 22 cm

pessimistico: 31.4 cm

Le stime ufficiali

Proiezioni future con l’aggiuntadei ghiacciai

Future sea level (rel. to 1990) basedon IPCC AR4 global temperature projections

Full range: 75 – 190 cm by 2100

Vermeer & Rahmstorf, PNAS 2009

constant rate 3.2 mm/year

stime CoRiLa

Quale futuro per Venezia?

• Il futuro di Venezia dipenderà in modocruciale dall’innalzamento del livellomarino (SLR)

• Pur essendovi altri temi molto importanti(sedimenti, biodiversità, moto ondoso), ilpunto centrale sarà il SLR

• Stimare in modo appropriato il SLR aiuta a definire gli scenari futuri

Come difendere Venezia?

• Un tempo, difendere Venezia significava anchedifendere la laguna– deviazione dei fiumi

– scavo dei canali

• Negli ultimi anni gli interventi sono stati menomirati alla laguna– dighe

– canale dei Petroli

– MOSE

Interventi del Magistrato alleAcque

La fine dell’unità città – laguna?

• Per l’opinione pubblica, salvare Venezia significa salvare anche la laguna – non c’èdistinzione fra le due

• Con l’innalzamento del livello dei mariquesta relazione potrebbe finire

• Sarà un cambiamento di paradigma, difficile da spiegare

Salvare la laguna non è difficile• Reintroduzione dei fiumi con i loro sedimenti.

Questo permetterà alle barene di crescere di nuovo• Distruzione delle dighe foranee. Questo creerà

delle barre di sabbia davanti alle bocche chefungeranno da difesa naturale

• Attesa

La laguna arriverà a un nuovo equilibrio senzaulteriori interventi umani. Questo, comunque, lascerà Venezia al suo destino. La domanda è: lo vogliamo veramente?

La laguna con le barene

Salvare Venezia

• Dobbiamo salvare un patrimoniodell’umanità

• Il MOSE dovrebbe fare proprio questo

• Purtroppo, al sopra di un certo innalzamentodel livello dei mari, il MOSE non sarà piùin grado di difendere la città dalle acque alte

Allarmi (senza SRL)

Allarmi (con SRL di 30 cm)

Chiusure del Mose (proiezioni)

ca. 1 chiusuraal giorno per 50 cm SLR

Chiusure del Mose (proiezioni)

Il momento in cui il MOSE sarà più spessochiuso cheaperto siraggiungeràcon ca. 70 cm SLR

Chiusure del Mose (proiezioni)

Il Mose non sarà in grado di diffenderesempre la cittàdalle acque alte

Chiusure del Mose (SLR 50 cm)

Se o quando?

• La questione non sarà se questo succede, ma quando succederà

• In questo caso l’unica possibilità sarà quelladi staccare la laguna dal mare Adriatico e trasformarlo in un lago di acqua dolce

La laguna - un lago di acqua dolce?

• Per poter chiudere la laguna alcune condizionidevono essere soddisfatte:– il dis-inquinamento

– un sistema di fognatura per la città

– il porto industriale e turistico spostato fuori dalla laguna

• Il delta del Danubio e le lagune Baltiche sonoalcuni belli esempi di lagune ad acqua dolce

Giordano Bruno

Non c’è veraconoscenzasenzapossibilità di critica

La conferenzaabortita

Venezia non è messa peggio

Adapted from Milliman et al. (1989).

Il Bangladesh perderà il17% della sua terra con un SLR di 1 metro

Il lago Aral

Questa è la sfida: convivere in un pianeta con risorselimitate

Grazie